(57)【要約】【課題】  厚い膜厚と表面に泡のない美しい仕上がり外観を両立できる塗装用ローラを提供する。【解決手段】  ローラ式塗布装置に用いられる塗布用ローラであって、前記塗布用ローラのローラ材質を繊維材質層とセル材質層による２層以上の複層構造とし、ローラコア側の層を繊維材質層、表面側の層をセル材質層とし、前記セル材質層が２５ｍｍ当たり１２以上のセル数を有するセル材質かセル膜厚１０ｍｍ以下のものとした。【選択図】  図１
2005230765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ式塗布装置に用いられる塗布用ローラであって、前記塗布用ローラのローラ材質を繊維材質層とセル材質層による２層以上の複層構造としたことを特徴とする塗布用ローラ。
【請求項２】
前記ローラ材質は、ローラコア側の層が繊維材質層、表面側の層がセル材質層であることを特徴とする請求項１記載の塗装用ローラ。
【請求項３】
前記セル材質層が２５ｍｍ当たり１２以上のセル数を有するセル材質であることを特徴とする請求項２記載の塗装用ローラ。
【請求項４】
前記セル材質層がセル膜厚１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の塗装用ローラ。
【請求項５】
前記ローラ材質は、ローラコア側の層がセル材質層、表面側の層が繊維材質層であることを特徴とする請求項１記載の塗装用ローラ。
【請求項６】
前記セル材質層が２５ｍｍ当たり１５以下のセル数を有するセル材質であることを特徴とする請求項２記載の塗装用ローラ。
【請求項７】
前記セル材質層がセル膜厚１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２記載の塗装用ローラ。
【請求項８】
前記複層構造が２層以上のセル材質を有するとき、コア側のセル材質層がそれ以外のセル材質層と比べてセル数が少なく又はセル膜厚が厚いことを特徴とする請求項１記載の塗装用ローラ。
【請求項９】
前記繊維材質層と前記セル材質層が部分的に複層構造であることを特徴とする請求項１記載の塗装用ローラ。
【請求項１０】
請求項１〜９記載のいずれか１項記載の塗装用ローラを備えたことを特徴とするローラ式塗装装置。
【請求項１１】
請求項１〜９記載のいずれか１項記載の塗装用ローラを備えたことを特徴とする曲面対応ローラ式塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、十分な膜厚と綺麗な仕上がりの双方の作業適性が満足できる塗装用ローラおよびそのローラ式塗装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ローラ式塗布はこれまでもいろいろの分野で用いられてきており、その１つに、例えば、自動車製造工場において、完成した自動車を出荷する場合に、自動車の塗膜を雨水，鉄粉，花粉，鳥糞等の汚染から保護し、品質の低下を防ぐ目的で塗膜表面上に保護膜を形成するのにも使用されている。
自動車の塗膜対象としては、フード、ルーフ、トランクに限らず、垂直面のバンパー、フェンダー、ドア等が挙げられる。
保護膜の形成には、水溶性アクリルタイプの水性材料や油脂系合成ワックスタイプ等のワックスあるいは炭酸カルシューム系パウダを塗膜表面に塗布する方法や塩化ビニール系樹脂製のフィルムを塗布膜表面に貼設する方法が広く行われていた。
【０００３】
先ず、ワックス塗布により形成される保護膜は、鉄粉や花粉に対する保護効果に劣り、且つ、自動車の塗膜上に塗布後約３〜４ケ月と保護効果の持続期間が短く、また出荷先においてワックス除去作業の負荷が大きく、アンモニア系薬剤あるいはケロシン等の溶液を使用して除去することから環境安全性に劣り、更に廃水処理のための設備を要する等の不具合がある。
また、パウダー塗布による保護膜は、鉄粉、花粉、雨水等の降り掛かるものに対しては保護効果が期待できるものの、接触などにより発生する傷に対する保護効果に劣り、且つ、風雨により塗布したパウダーが消失することから保護効果の持続期間も約１〜３ケ月と短く、更に、保護膜を除去する際には、車体の隙間、例えば、フロントフェンダとフロントフード等の間に付着した保護膜の除去作業に困難を招き、且つ、砂塵過設備等の大掛かりな後処理設備を要するなどの不具合がある。
【０００４】
これらワックスやパウダの塗布による保護層の形成は、一般に塗装ブース内でのスプレーによる吹き付けによって行われることから、塗着効率が約１０〜３０％であって、残りのワックスやパウダ等は塗装ブース下に落下して循環水によってブース外に排出されて廃棄処分されることから歩留まりが悪く、またワックスやパウダなどがスプレー噴霧されることから塗装ブース内がミストで汚れ、且つ循環水の循環及び吸排気装置の作動に伴う騒音発生等による作業環境の悪化を招く等の不具合がある。
一方、フィルムの貼着による方法は、複雑な自動車の形状に沿ってフィルムを貼設する作業には負荷が大きく、万一貼設したフィルムと塗膜との間に隙間が生じると、この隙間に雨水等が侵入して塗膜の膨潤が発生する恐れがある。そしてフィルムを塗膜表面から単に剥がすことにより保護膜の除去が行え、保護膜の除去作業性に優れるものの、除去後のフィルムを処理するための償却設備等を要する。
【０００５】
これらの対策として近来、例えば、特許文献１に開示の「ストリッパブルペイントの塗布方法」のように、洗浄水切りされた自動車の塗膜表面に剥離可能な水性塗料をローラ式塗布装置により塗布し、その後乾燥させて剥離可能な保護膜を形成する方法があった。
このような水性塗料を自動車の表面に塗布する際には、一般にドラム缶等の塗料供給源によって搬入された塗料を一旦塗料タンクに貯蔵し、ポンプ等によってローラ式塗布装置に圧送して、ローラにより作業者が自動車の塗膜表面上に塗布するのが、一般的な形式である。
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−８０３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、これらのローラによる一般的な塗装においては十分な膜厚を得ようとすると、汎用ローラの場合は塗装面積当たりの塗布量を増やす方法がごく一般的である。
汎用ローラを使われている材質で分けると、「ウーローラ」と呼ばれる、ポリエステルやアクリル材質等の繊維の集合体を用いたローラと、「砂骨材ローラ」と呼ばれる、ポリウレタンファーム等のセルの集合体を用いたローラとに分けられる。
ウーローラは塗布量増加に伴い塗装方向の前後に塗料溜まりが発生し易く、したがって塗料溜まり部分を均等に均して塗面を平滑化するのに時間を要する、という問題があった。
砂骨材ローラは厚膜の手段としての利用価値は大きい反面、塗面上に無数の泡が発生し、仕上がり外観の低下が懸念される、という問題があった。
【０００８】
図６はウーローラと砂骨材ローラの長短を示す表である。
図において、材質欄にウーローラの例として、（１）ポリエステルと、（２）アクリルとを挙げている。また、砂骨材ローラの例として、（３）エステル系ウレタン（２５ｍｍ当たりセル数１６個以上）と、ポリウレタンファームを示し、ポリウレタンファームは更に（４）２５ｍｍ当たりセル数１６〜１１個のものと、（５）２５ｍｍ当たりセル数１１個以下のものとを示している。
正面図欄に各ローラの正面形状、側面図欄に各ローラの側面形状を示している。各ローラとも同じ大きさと厚みの円筒形をしており、違うのは材質と単位面積当たりのセル数である。
【０００９】
各ローラを用いた塗布結果について、（ａ）膜厚はどれくらいになったか、（ｂ）泡の発生具合から見て仕上がり度はどうであったか、について検証し、その結果をそれぞれ「得られた膜厚」欄と「仕上がり度」欄に掲載した。
それを見ると、「得られた膜厚」に関しては、（１）のポリエステルは２８μｍ〜４６μｍの範囲の厚みとなり、自動車保護塗膜の狙いとする膜厚を得るには不十分であった。（２）のアクリルも１８μｍ〜４６μｍの範囲の厚みで、不十分であった。（３）のエステル系ウレタン（２５ｍｍ当たりセル数１６個以上）は１４μｍ〜６３μｍの範囲の厚みとなり、やや満足であった。（４）の２５ｍｍ当たりセル数１６〜１１個のポリウレタンファームは４５μｍ〜７５μｍの範囲の厚みとなり、自動車保護塗膜の狙いとする十分な膜厚を得るには満足いくものであった。（５）の２５ｍｍ当たりセル数１１個以下のポリウレタンファームは空間容積の大きな多孔質であるので１３７μｍ〜２０６μｍの範囲の厚みとなり、大いに満足いくものであった。
【００１０】
一方、「仕上がり度」に関しては、（１）のポリエステルと（２）のアクリルは泡が全く見られず満足のいくものであった。（３）のエステル系ウレタン（２５ｍｍ当たりセル数１６個以上）は細かな泡が見られ、満足と言えるものではなかった。（４）の２５ｍｍ当たりセル数１６〜１１個のポリウレタンファームは大きな泡が見られ不満足であった。（５）の２５ｍｍ当たりセル数１１個以下のポリウレタンファームは大きな泡を孔の中に巻き込んでしまうため。泡が多数発生し、仕上がり度は不可であった。
【００１１】
この結果判ることは、ウーローラ（１）、（２）は厚膜化が容易でなく、塗装時間の延長が強いられるが、仕上がり面では実に優れている。そして、砂骨材ローラ（３）〜（５）はセル数が１１以下と小さい方がセル１個の孔が大きく空間容積が大きくなるので吐出量が多くなり、厚膜化は容易となるが、逆に大きな泡が発生しやすくなり、仕上げ面で劣る、ということである。
【００１２】
そこで、本発明はこれらの課題を解決するために成されたもので、膜厚の厚膜化が容易であって、しかも泡の発生などを無くして仕上がり外観の良さを両立させることのできる塗装用ローラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、請求項１記載の塗布用ローラの発明は、ローラ式塗布装置に用いられる塗布用ローラであって、前記塗布用ローラのローラ材質を繊維材質層とセル材質層による２層以上の複層構造としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の塗装用ローラにおいて、前記ローラ材質が、ローラコア側の層を繊維材質層、表面側の層をセル材質層としたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の塗装用ローラにおいて、前記セル材質層が２５ｍｍ当たり１２以上のセル数を有するセル材質であることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の塗装用ローラにおいて、前記セル材質層がセル膜厚１０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の塗装用ローラにおいて、前記ローラ材質が、ローラコア側の層をセル材質層、表面側の層を繊維材質層としたことことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項２記載の塗装用ローラにおいて、前記セル材質層が２５ｍｍ当たり１５以下のセル数を有するセル材質であることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項２記載の塗装用ローラにおいて、前記セル材質層がセル膜厚１０ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の塗装用ローラにおいて、前記複層構造が２層以上のセル材質を有するとき、コア側のセル材質層がそれ以外のセル材質層と比べてセル数が少なく又はセル膜厚が厚いことを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項１記載の塗装用ローラにおいて、前記繊維材質層と前記セル材質層が部分的に複層構造であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載のローラ式塗装装置の発明は、請求項１〜９記載のいずれか１項記載の塗装用ローラを備えたことを特徴とする。
請求項１１記載の曲面対応ローラ式塗装装置の発明は、請求項１〜９記載のいずれか１項記載の塗装用ローラを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、ウーローラと砂骨材ローラの２層以上の複層構成としたので、厚い膜厚化と泡のない仕上がり外観を両立できる塗装用ローラが得られる。
請求項２記載の発明によれば、ローラコア側の層を繊維材質層、表面側の層をセル材質層とし、そして請求項３および４記載の発明によれば、セル材質層が２５ｍｍ当たり１２以上のセル数を有するもの又はセル膜厚１０ｍｍ以下であるので、繊維材質層で塗料の含みが確保できるので塗料のボタ落ち及び塗面泡の発生が抑止され、目の細かいセル材質層により厚膜化と泡の発生しない塗装ができるという相乗効果が得られる効果がある。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、前記ローラ材質が、ローラコア側の層をセル材質層、表面側の層を繊維材質層とし、そして請求項６および４記載の発明によれば、セル材質層が２５ｍｍ当たり１５以下のセル数を有するもの又はセル膜厚１０ｍｍ以上であるので、粗目のセル材質層により塗料の含みが確保できるので厚膜化に寄与し、表面側の繊維材質層により塗料のボタ落ちしなく、泡の発生しない塗装ができるという相乗効果が得られる効果がある。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、複層構造が２層以上のセル材質を有するとき、コア側のセル材質層がそれ以外のセル材質層と比べてセル数が少なく又はセル膜厚が厚いので、コア側の粗目のセル材質層により塗料の含みが確保できるので厚膜化に寄与し、それ以外の目の細かい繊維材質層により塗料のボタ落ちしなく、泡の発生しない塗装ができるという相乗効果が得られる効果がある。
【００２２】
請求項９記載の発明によれば、繊維材質層とセル材質層が部分的に複層構造であるので、請求項１の発明と同じ効果を材料を削減して低コストで得られる効果がある。
【００２３】
請求項１０記載のローラ式塗装装置および請求項１１記載の曲面対応ローラ式塗装装置の発明は、請求項１〜９記載のいずれか１項記載の塗装用ローラを備えたので、厚い膜厚化と泡のない仕上がり外観を両立できる塗装ができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明について図に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る塗装用ローラを説明する図で、（ａ）はその正面図、（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
図２は図１に示す塗装用ローラを使用しているときの断面図である。
図１において、１は本発明に係る塗装用ローラ、２は塗装用ローラ１の２層目（表面側）のセルの集合体による砂骨材ローラで、３は１層目（コア側）の繊維材質によるウーローラである。４はローラコアで塗料圧送式の場合はここから塗料が刷毛部に供給される。
【００２５】
つぎに２層ローラの材質と構造について詳細に説明する。
図２は本発明に係る塗装用ローラの使用状態の断面拡大図である。図において、２は砂骨材ローラ、３はウーローラ、４はローラコア、５は保護塗膜塗料である。
圧送式の場合はローラコア４から供給された塗料５が、ウーローラ３と砂骨材ローラ２の２層ローラ１により、まず１層目のウーローラ３で塗料の含みを確保して塗装後のボタ落ちを抑制し、２層目の砂骨材ローラ２により膜厚の制御（膜厚調整）と安定した転がりを確保することによって、自動車ボデイ等の塗布面６に十分な厚膜で、かつ泡の発生も見られない仕上がり外観の良い塗布を行うことができる。
【００２６】
図３は従来のローラと本発明のローラを用いた塗布状況を示す説明図である。
図において、従来のローラはウーローラと砂骨材ローラをそれぞれ使用した。ウーローラは繊維の毛丈が１４ｍｍ、砂骨材ローラはセル膜厚が１４ｍｍで、セル数が単位長さ当たり多いもの（したがって、セルの孔径は小さい）、中位のもの、少な目のもの（したがって、セルの孔径は大きい）の３種類を用いた。一方、本発明のローラは１層目（コア側）を繊維材質（ウーローラ）、２層目（表面側）をセル材質（砂骨材ローラ）のものとし、繊維の毛丈は１４ｍｍ、セル膜厚は１４ｍｍで、セル数が中位のものを使用した。
評価結果としては、（ａ）厚膜化、（ｂ）塗料のボタ落ち、（ｃ）塗面の泡の発生具合について調べ、良好を丸、不良をバツ（×が多いほどダメ）、許容できるを三角（△）で示している。
【００２７】
従来のローラであるウーローラの評価結果は、塗料を一度に厚く付けられないので厚膜化には不向きであるが、塗料のボタ落ち（塗料タレ）は含みを確保できるので少なく、また、塗面泡の発生も抑制できた。
従来の砂骨材ローラは、セル数が多い場合は、厚膜化には不向きであるが、塗料のボタ落ち（塗料タレ）は少なく、また、塗面泡の発生も抑制でき、ウーローラに近い評価結果となった。逆に、セル数が少なくなると、評価結果は厚膜化には適しているが、セル集合体の塗料吐出量が大きいので塗料のボタ落ちが発生しやく、セル集合体は空間容積が大きいために、転写界面で泡の巻き込みが発生するので塗面泡の発生が多くなった。
【００２８】
これに対して本発明に係るハイブリッド型のローラで、セルの膜厚を１４ｍｍとしたものの評価結果は、厚膜化に適し、塗料のボタ落ちが発生にくく、転写界面で泡の巻き込みが行われ易いため塗面泡の発生が若干生じたが、許容範囲であった。一方、ハイブリッド型のローラで、セルの膜厚を５ｍｍと薄くしたものの評価結果は、厚膜化に適し、塗料のボタ落ちが発生にくく、塗面泡の発生もなかった。膜厚と仕上がり外観が両立できた。
【００２９】
以上、本発明に係るローラとして、１層目（コア側）をウーローラ、２層目（表面側）を砂骨材ローラにしたローラ構造のものを説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、１層目と２層目を逆にして、１層目（コア側）を砂骨材ローラ、２層目（表面側）をウーローラとしても同じような評価結果が得られた。
【００３０】
また、これまでは、１層目（コア側）と２層目（表面側）の２層構造について説明したが、コア側層と表面側層の間に第３の層を備えた３層構造にしたり、それ以上の多層構造にすることも可能である。その場合の各層のローラ材質については、ウーローラと砂骨材ローラを交互に配置してもよいし、セル膜厚の違う砂骨材ローラやセル数の異なる砂骨材ローラを交互に配置してもよい。ただし、表面側の層だけは、ウーローラか、セル膜厚の薄い砂骨材ローラか、セル数の多い砂骨材ローラとするのが泡の発生しない外観の仕上がりからも好ましい。
【００３１】
ここで１例として３層構造のハイブリッドローラを示す。
図４は３層構造のハイブリッドローラのローラ材質と評価結果を示す表である。図において、１層目（コア側）を毛丈１４ｍｍのウーローラとし、２層目（中間層）を膜厚１４ｍｍの砂骨材ローラとして、３層目（表面側）を膜厚５ｍｍの砂骨材ローラの構造にしている。
この場合の塗布状態の評価結果は、厚膜化については２層目、３層目に砂骨材ローラを使用し、特に２層目に塗料収容能力の大きい厚い膜厚の砂骨材ローラを使用しているので厚膜化が容易であり、塗料のボタ落ちについては１層目（コア側）のウーローラの作用により防止でき、塗面泡については、３層目（表面側）の膜厚の薄い砂骨材ローラの作用により抑制された。
このように厚膜化が可能で泡の発生しない外観の仕上がりが良い塗装用ローラが得られた。
【００３２】
以上の階層構造においては、１つの層においては全面を同一材質で構成してきたが、本発明によれば、さらに部分的に階層構造とすることも可能である。
図５は部分的階層構造の例で、（ａ）は横ゼブラ模様、（ｂ）は縦ゼブラ模様、（ｃ）は両端２層構造を示している。
図において、１０２は砂骨材ローラ、１０３はウーローラ、１０４はローラコアである。（ａ）はウーローラ１０３をベースとし、その上に軸方向に延びる長尺の砂骨材ローラ１０２を積層したゼブラ部２層構造を示している。
（ｂ）はウーローラ１０３をベースとし、その上に円周方向に延びる環状の砂骨材ローラ１０２を複数個平行に配設したゼブラ部２層構造を示している。
（ｃ）はウーローラ１０３をベースとし、その上の両端に、円周方向に延びる環状の砂骨材ローラ１０２を配設した両端２層構造を示している。
こうした部分的階層構造としても、従来ローラと比べると、塗料の吐出量を多くできるので厚膜化が容易で、毛丈（層厚）を短くすることにより塗面泡の発生を抑制できる材料節約型のハイブリッド型２層ローラを構成できる。
【００３３】
次に、実際の適用例として曲面対応式ローラへの適用例を説明する。
先ず、図７を参照して曲面対応式ローラに使用される両圧送ローラの構造について説明する。この両圧送ローラは図に示す様に、ローラコア４内の構造が、中実円筒体７１の両端部には塗料圧送管４４が接続され、その塗料圧送管４４は移送ポンプに接続されて、ローラ刷毛組立体４０は軸中心孔７３の両端から塗料が供給される。軸中心孔７３から塗料は各放射孔７４を経て環状の溝７８に送られ、溝７８を介してローラ刷毛１に分配される。このローラ刷毛１は本発明の２層構造で１層目がウーローラ３で、２層目が砂骨材ローラ２により構成されている。これによって塗料が塗布用ローラ１の両端から供給され、且つ、両端が支持されているために、軸中心を貫通する軸中心孔７３全体に亙って液圧が均一になり、塗布用ローラ１に加わる押圧力が均一となるので、ローラ全体に塗料を均一に分配できる。
【００３４】
また、両圧送ローラは図８に示すように曲面対応式ローラへ組込まれ、図８に示すこの曲面対応式ローラは、矢印Ａ方向への旋回機構５０と、矢印Ｂ方向への上下動支持機構６０を有している。図９の動作説明図に示す様に、旋回機構５０の動作は、図９（ａ）が平らな面を転動する状態で、図９（ｂ）が右上がりの曲面を転動する状態を、図９（ｃ）は左上がりの曲面を転動する状態を夫々示している。図９（ａ）では平らな面を２層構造の刷毛を有するローラ刷毛組立体４０が転動するので、中間フレーム５３はピン５２を中心に水平状態になっている。
【００３５】
図９（ｂ）では、２層構造の刷毛を有するローラ刷毛組立体４０が右上がりの曲面にさしかかると、中間フレーム５３はピン５２を中心に回転するので、中間フレーム５３は水平を保ちながらも、下方のローラ刷毛組立体４０は右上がりの曲面に沿って転動することができる。また、図９（ｃ）では、ローラ刷毛組立体４０が左上がりの曲面にさしかかると、中間フレーム５３はピン５２を中心に逆の方向へ回転するので、中間フレーム５３は水平のままローラ刷毛組立体４０は、左上がりの曲面に沿って転動することができる。
【００３６】
一方、上下動支持機構６０の動作については、図１０の説明図に示すように、図１０（ａ）では低い面をローラ刷毛組立体が転動するので、上下動機構６０はそのアーム６１、６１の開き角度が大きい状態になって、２層構造の刷毛を有するローラ刷毛組立体４０は下方へ達することができる。図１０（ｂ）では、高い面を２層構造の刷毛を有するローラ刷毛組立体４０が転動するので、上下動機構６０はそのアーム６１、６１の開き角度が狭い状態になり、ローラ刷毛組立体４０は高い面に退却できる。
このように上下動機構６０と、旋回機構５０によって、上下且つ左右に傾斜のある曲面でも均一な塗布が可能になる。
【００３７】
次に、こうした両圧送ローラ２９を装着した塗装ロボット２７を駆動する制御部により制御される実際の塗料塗布動作について説明する。
図１１は塗装ロボットの制御装置の概念図であり、図１２は中央制御装置のブロック図である。
塗装ロボット２７は、実際の形状はトップレシプロ（一方向）塗装装置のように、被塗装媒体の自動車が水平に搬送される搬送ライン上に、塗装ロボットを昇降架台より吊設して、複数の各塗装装置が水平、且つ、垂直に往復運動を繰返しながら通過する自動車ボディにムラなく塗料塗布を行うものが一般的である。
ロボット自体については基本的には、例えば、図１１に示すように、多関節型ロボット本体９４のアーム７４１の先端に２層構造のローラ刷毛による両圧送ローラ２９が装着されて、中央制御装置９５の指令によりロボット制御装置７４２によって制御される構成等による。なお、９６、９７はセンサーである。
【００３８】
図１２は中央制御装置の一般的なブロック図であり、センサ入力として温度／湿度センサ９６と、負荷（塗装装置）の位置データ等を検知して監視制御を行うための位置センサーとして、リミットスイッチの検知地点よりパルスカウントにより移動距離と方向を算出するパルス・カウンター方式の位置センサー、あるいは光学的位置検出センサー９７等を備えている。
中央制御装置９５は、受信した温度／湿度、位置データの処理、ＲＡＭ７５１内の軌跡データの解析、ポンブ制御装置７３１（図１１に示すポンプ２５を制御する）や、ロボット制御装置７４２による制御等、塗料供給システムと塗装駆動装置の双方を制御する自動塗装装置全体のシステムを制御するＣＰＵ７５０と、塗装軌跡、環境の温度、湿度、塗料の種類や粘度、塗料圧送ポンプ圧、塗料圧、供給塗料の温度等についてのデータを記憶するＲＡＭ７５１と、ＣＰＵ７５０の演算処理手順を記憶するＲＯＭ７５２等を備えている。そして、ＲＡＭ７５１に収集された各種状況データにより、動作指令に対する各種補正が行われる。
【００３９】
つぎに図１２のブロック図の動作を簡単に説明する。
今、塗装（塗布）しようとする対象に、どの塗料を用いて如何なる膜厚の塗装をするかの塗装条件（例えば、自動車ボディに保護膜を塗布する工程で、水溶性塗料のラップガード（商品名）を用いる等）をキーボード７５４から入力する。  一方、温度／湿度センサー９６からは環境の検出信号が中央制御装置９５へ送られる。中央制御装置９５では塗装条件、温度／湿度の検出信号等に基づいて、塗装条件を満たすための最適塗料吐出量等を演算して塗料流量制御装置７３１へ指令し、塗料流量制御装置７３１は指令に従って、塗料流量を制御する。
また、中央制御装置９５は、記憶する塗装軌跡を基に動作指令を作成してロボット制御装置７４２に指令を与えて動作させ、塗装ロボット２７のアームの移動位置、速度、ローラの押圧力などを、実際のアームのセンサー等の検出値と指令値の偏差を解消するように駆動制御される。これによって、塗装ロボット２７のアームに曲面対応の両圧送ローラ２９を装着して自動塗装を行うことで、塗布面に凹凸があっても塗布面の凹凸に追随して塗布が可能ので、従来の自動スプレー方式に比較しても、膜厚のより均一な保護膜の塗布が可能になる。
【００４０】
以上のような両圧送ローラの他に、片圧送ローラへの適用も可能であって、図１３に示す斜視図のような片圧送ローラへ適用できる。図１４は片圧送ローラの分解斜視図で、９００は片圧送ローラであり両圧送ローラ４０との相違は塗料圧送管９０４が片側だけの点が異なり、大きく別けて２層構造のローラ刷毛１（砂骨材ローラ２、ウーローラ３）と、ローラ支持体９０３と、ハンドル９０４で構成される。
２層構造のローラ刷毛１は、本発明のウーローラ３と砂骨材ローラ２による２層ローラで構成され、塗布面となる自動車のボディーを転動して塗料を塗布するもので、両圧送ローラ４０と同材質のものであり、このローラ刷毛１を回転自在に支持するローラ支持体９０３を有し、ハンドル９０４はこれを支えてローラ刷毛１に塗料を供給する。ハンドル９０４の先端にはローラ支持体９０３が片持ち支持されている。ハンドル９０４は剛性を有する金属製で、例えば、ステンレス鋼製の塗料導管となっている。ハンドル９０４の後端には塗料供給管が接続され、操作レバーにより塗料供給管から圧送される塗料をハンドル９０４側へ流入・遮断が可能になっている。
【００４１】
ローラ支持体９０３には、回転可能にディフューザ９０２を取付け、図１４に示すように、複数のディフューザ単体８３１〜８３６を有している。各ディフューザ単体は多角形で、その各頂部方向に中央部から放射状に伸びる略星形の中空部を有する柱状形で、各ディフューザ単体８３１〜８３６の凹部とローラ１の内周面とによってローラ・コア内に塗料貯溜室が形成される。このディフューザ９０２を覆うのが２層構造のローラ刷毛１である。
また、ローラ刷毛１はローラ・コア内に、筒状のローラ１ａとローラの外周に装着される円筒状の刷毛素体１ｂ（２層ローラ）から構成され、ローラ１ａは全周に亙り内外を連通する複数の噴出孔が設けられている。
【００４２】
この状態で圧送される塗料は、ハンドル９０４、ローラ支持体９０３、更にローラシャフト９０６の塗料供給孔９０６ａを経て、ディフューザ９０２内の塗料溜まり内に圧送され、各塗料貯溜室に分散導入される。そこから噴出孔を通ってローラ１ａの外周へ噴出し、刷毛素体に浸透する。この片圧送ローラ９００を両圧送ローラ４０に代えて、図１１に示す塗装ロボット２７に装着して塗料塗布を行うことが可能である。
【００４３】
また、図１３に示す片圧送ローラ９００と同形状の他の圧送型ローラや、その他のＨＡＮＤローラにも本発明の複層ローラは適用可能である。
以上、自動化システムに使用される曲面対応ローラ式塗布装置の片、両圧送ローラや、従来の手動型のＨＡＮＤローラへの適用について説明したが、その塗布結果の評価については、いずれも、膜厚と泡の発生を抑止できる良好な仕上がりが得られるもので、従来の汎用ローラであるウーローラは、厚膜化は塗料の吐出量が少ないので難しいが、塗料のボタ落ち（塗料タレ）は塗料保持性が良いので発生することはなく、塗面泡も発生しないが、砂骨材ローラはセル集合体の空間容積が大きいので塗料の吐出量が多く、厚膜化に適しているが、塗料のボタ落ちがあり、転写界面で泡の巻き込みが発生しやすいと言うように、一長一短なので、これをハイブリッド構成に組合わせることによって、改良ローラは複層構造により膜厚と仕上がり状態の双方を満足できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る塗装用ローラを説明する図で、（ａ）はその正面図、（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１に示す塗装用ローラを使用しているときの断面図である。
【図３】従来のローラと本発明のローラを用いた塗布状況を示す説明図である。
【図４】３層構造のハイブリッドローラのローラ材質と評価結果を示す表である。
【図５】部分的階層構造の例で、（ａ）は横ゼブラ模様、（ｂ）は縦ゼブラ模様、（ｃ）は両端２層構造を示している。
【図６】ウーローラと砂骨材ローラの長短を示す表である。
【図７】本発明の両圧送ローラの正面断面図である。
【図８】図７に示す両圧送ローラの斜視図である。
【図９】図８に示す旋回可能支持機構の動作説明図である。
【図１０】図８に示す上下動支持機構の動作説明図である。
【図１１】本発明の塗装ロボットの制御装置の概念図である。
【図１２】図１１に示す中央制御装置のブロック図である。
【図１３】本発明の片圧送ローラの塗料供給システムと塗装駆動装置の片圧送ローラの斜視図である。
【図１４】図１３に示す片圧送ローラの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  本発明に係る塗装用ローラ
２  砂骨材ローラ
３  ウーローラ
４  ローラコア
５  塗料
６  自動車ボデイ
２５  ポンプ
２７  塗装ロボット
４０  ローラ刷毛組立体
４１  アーム
４２  下部フレーム
４４  塗料圧送管
５０  旋回可能支持機構
５１  延設板
５３  旋回機構の中間フレーム
５３ａ  基台
５２  連結ピン
６０  上下動支持機構
６１  アーム
６２  係止ピン
６４  上部フレーム
７１  中実円柱体
７３  軸中心孔
７４  放射孔
７５  拡散溝
７８  ドラム
７９  孔
８１  ガスケット
８２  円板
８３  ボルト
９４  多関節型ロボット本体
９５  中央制御装置
９６  温度／湿度センサ
９７  位置検出センサー
１０２は砂骨材ローラ
１０３はウーローラ
１０４はローラコア
７３１  塗料流量制御装置
７４１  アーム
７４２  ロボット制御装置
７５０  ＣＰＵ
７５１  ＲＡＭ
７５２  ＲＯＭ
７５３  表示装置
７５４  キーボード
７５５  インタフェース
８３１〜８３６  ディフューザ単体
９００  片圧送ローラ
９０２  ディフューザ
９０３  ローラ支持体
９０４  ハンドル
９０６  ローラシャフト
９０６ａ  塗料供給孔
【図１】
2005230765.tif 000003
【図２】
2005230765.tif 000004
【図３】
2005230765.tif 000005
【図４】
2005230765.tif 000006
【図５】
2005230765.tif 000007
【図６】
2005230765.tif 000008
【図７】
2005230765.tif 000009
【図８】
2005230765.tif 000010
【図９】
2005230765.tif 000011
【図１０】
2005230765.tif 000012
【図１１】
2005230765.tif 000013
【図１２】
2005230765.tif 000014
【図１３】
2005230765.tif 000015
【図１４】
2005230765.tif 000016